化工儀表及自動化試卷及答案.doc

1、化工儀表及自動化題 號一二三四五六七八總 分得 分一、填空題（30分，每空1分）1、 過程控制系統(tǒng)是由_、_、_和_等環(huán)節(jié)組成。2、 過程控制系統(tǒng)中按被控參數(shù)的名稱來分有_、_、_、_等控制系統(tǒng)。3、 目前求取過程數(shù)學模型的方法有兩種。其中一種是根據(jù)過程的內(nèi)在機理，通過_和_物料平衡關系，用_的方法求取過程的數(shù)學模型。4、控制對象的干擾通道的動態(tài)特性對過渡過程的影響是:干擾通道的時間常數(shù)愈大,對被控變量的影響_;干擾通道容量滯后愈多,則調節(jié)質量_;干擾通道的純滯后對調節(jié)質量_。5、 選擇控制方案時，總是力圖使調節(jié)通道的放大倍數(shù)（增益）_干擾通道的放大倍數(shù)（增益）。6某調節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調

2、節(jié)器，先用純比例調整到合適的調節(jié)輸出，再加入積分作用的后，應_,才能使穩(wěn)定性不變。7描述控制系統(tǒng)的品質指標的參數(shù)有 、 和 等。8串級調節(jié)系統(tǒng),一般情況下主回路選擇_或_調節(jié)規(guī)律調節(jié)器,副回路選用_調節(jié)規(guī)律調節(jié)器；如果副回路采用差壓法測流量，應采用什么裝置_補償。9儀表自動化標準中，氣動儀表標準信號范圍是 ；電型標準信號范圍是 ；電型標準信號范圍是 。10化工過程中主要的檢測儀表性能指標有 、 、 、 、線性度和反應時間。二、綜合題（40分，每題10分）1、畫出氣關式類型執(zhí)行器的兩種簡單結構示意簡圖；在控制系統(tǒng)中如何選擇執(zhí)行器類型？舉例說明。 2、熱電偶為什么要進行冷端溫度補償？有哪些冷端溫度

3、補償方法？原理是什么？3、控制器輸入偏差是階躍信號（見下圖），請根據(jù)已知參數(shù)，畫出P、PI的輸出響應曲線。（1）P輸出，已知：比例度=50%（2）PI輸出，已知：比例度=100% ，積分時間Ti=14、下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來控制爐出口介質溫度t(簡單控制系統(tǒng))。 指出構成控制系統(tǒng)時的被控變量、控制變量、干擾量是什么？ 在下圖中畫出控制流程圖； 選擇執(zhí)行器的氣開、氣關類型以及控制器的作用方向； 畫出簡單控制系統(tǒng)方框圖； 簡單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設溫度t升高，分析調節(jié)動作過程）。 介質燃料三、計算題（30分，每題15分）1、計算下圖液位差壓變送器的量程、測量范圍及遷移量。已

4、知：H=010m h=1.2m =35kg/m3 g 10m/s2 2、某壓力儀表的測量范圍是1001100Pa，其精度為0.5級，則這臺表的量程是多少？基本誤差是多少？最大絕對誤差是多少？允許誤差是多少？一、1題、 控制器 執(zhí)行器 測量變送 被控對象2題、 壓力 流量液位 溫度3題、 物料 能量 機理建模4題、愈慢愈低振蕩變差5題、大于6題、減小調節(jié)器的放大倍數(shù)7題、最大偏差衰減比余差8題、PIDPIP開方器9題、0.020.1Mpa420mA10題、 精度 變差 分辨力 靈敏度二、1、回答要點： 在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器是按安全原則選擇類型的，也就是當控制信號中斷時，要保證設備和操作人員的安全

5、。如：加熱爐溫度控制，當燃料量為操縱變量時，其執(zhí)行器應選擇氣開類型，當信號中斷時，切斷燃料，保證安全。2、回答要點： 因為各種顯示儀表和熱電偶分度表都是在熱電偶冷端溫度為零的時候做出的。但實際中熱電偶冷端溫度不等于零，且經(jīng)常波動，這必然造成輸出減少，所以要進行熱電偶的冷端溫度補償。熱電偶常用的冷端溫度補償方法有：冰浴法、公式計算法、儀表機械零點調整法、電橋補償法和補償熱電偶 冰浴法：用冰槽使t0保持零度。 計算法：EAB（t，0） EAB（t，t0） EAB（t0，0） 儀表零點調整法：將儀表的機械零點調到t0 補償電橋法：用電橋產(chǎn)生EAB（t0， 0）與EAB（t，t0）疊加，即可消除t0變化對測量的影響。 補償熱電偶：用與測量熱電偶同型號的熱電偶進行補償，用于多支熱電偶。3、回答要點： 4、回答要點： 構成控制系統(tǒng)時的被控變量是出口介質溫度；操縱變量是燃料量，干擾量是：進料流量和溫度、燃料的壓力、爐膛溫度和壓力以及環(huán)境溫度。 控制流程圖見下圖1。 執(zhí)行器應選擇氣開類型，控制器為反作用方向。 簡單控制系統(tǒng)方框圖見下圖2。 該系統(tǒng)克服干擾的過程：當干擾作用使溫度t升高，測量大于給定，控制器輸入偏差增大，其輸出控制信號減少，氣開閥關小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定。 圖1 圖2三、 1、P=P+-